폴리스티렌(PS)은 석유에서 파생된 모노머 스티렌으로 만든 합성 폴리머입니다. 분자 구조가 장쇄 스티렌 단위로 구성된 선형 탄화수소 중합체입니다. 각 스티렌 단위는 다음 화학 구조를 갖습니다.
폴리스티렌은 하나의 스티렌 분자와 다른 스티렌 분자의 비닐계 탄소 원자 사이에 공유 결합이 형성되어 중합되어 함께 연결된 스티렌 단위의 긴 사슬을 형성하며, 여기서 n은 폴리머 사슬의 수를 나타내는 스티렌 단위의 수를 반복하며, 폴리스티렌 멤브레인의 분자 구조는 입자와 미생물의 효과적인 여과를 위해 높은 다공성을 부여합니다.
또한 소수성으로 인해 비수성 용액을 여과하는 데 이상적입니다. 폴리스티렌 멤브레인의 소수성은 폴리머 골격에 비극성 탄화수소 사슬이 존재하기 때문일 수 있습니다. 이러한 탄화수소 사슬은 전기음성도가 비슷하여 전자를 동등하게 공유하는 탄소 및 수소 원자로 구성됩니다. 그 결과 물과 같은 극성 분자에 끌리지 않는 비극성 구조가 생성됩니다. 탄화수소 사슬 외에도 폴리스티렌 중합체의 벤젠 고리도 소수성에 기여합니다. 벤젠 고리는 평면 고리 구조로 배열된 6개의 탄소 원자와 6개의 수소 원자로 구성됩니다. 고리의 전자는 비편재화되어 물에 끌리지 않는 안정적인 비극성 구조를 형성합니다.
폴리스티렌 막의 특성
1. 소수성: 폴리스티렌은 소수성이므로 물을 밀어냅니다. 이 특성은 각 스티렌 단위에 존재하는 큰 비극성 페닐 그룹(C6H5)에 기인합니다. 이러한 특성으로 인해 폴리스티렌 멤브레인은 비수성 용액을 여과하거나 섞이지 않는 액체를 분리하는 데 적합합니다.
2. 내화학성: 폴리스티렌은 많은 산, 염기 및 용제를 포함한 다양한 화학 물질에 대한 내성이 있습니다. 이것은 필터 멤브레인을 다양한 화학 처리 및 분석 응용 분야에서 유용하게 만듭니다.
3. 열 안정성: 폴리스티렌은 유리 전이 온도(Tg)가 약 100°C(212°F)로 상대적으로 높습니다. 이것은 상당한 변형이나 기계적 특성의 손실 없이 적당한 온도를 견딜 수 있음을 의미합니다. 그러나 매우 높은 온도의 응용 분야에는 적합하지 않습니다.
4. 기계적 강도: 폴리스티렌 멤브레인은 기계적 강도, 강성 및 치수 안정성이 우수합니다. 따라서 기계적 안정성이 중요한 응용 분야에 적합합니다.
5. 제조 용이성: 폴리스티렌은 얇은 필터 멤브레인을 포함하여 다양한 모양과 크기로 쉽게 가공 및 제조할 수 있습니다. 이를 통해 특정 요구 사항을 충족하도록 맞춤 설계된 여과막을 생산할 수 있습니다.
산업 및 응용
폴리스티렌 멤브레인은 다음과 같은 다양한 산업 및 응용 분야에서 사용됩니다.
1. 의약품 생산 및 품질 관리에서 폴리스티렌 필터 멤브레인을 사용하여 활성 성분을 분리 및 정제하거나 비수성 용액에서 오염 물질을 걸러낼 수 있습니다.
2. 폴리스티렌 막은 화학 처리 및 연구 응용 분야에서 유기 용매, 산 및 염기의 여과에 적합합니다.
3. 식품 및 음료 산업에서 폴리스티렌 필터 멤브레인은 오일, 향료 및 기타 비수성 성분의 분리 및 정제에 사용할 수 있습니다.
4. 폴리스티렌 필터 멤브레인은 공기 및 토양 샘플과 같은 비수성 환경 샘플의 분석 및 모니터링에 사용할 수 있습니다.
5. 전자 산업에서 폴리스티렌 멤브레인은 반도체 및 기타 전자 부품 생산에 사용되는 화학 물질을 여과하고 정제하는 데 사용할 수 있습니다.
우리가 알아야 할 한 가지는 폴리스티렌 멤브레인이 고온 또는 강한 산화제와 관련된 응용 분야에 적합하지 않다는 것입니다. 이러한 조건에서 기계적 특성이 저하되거나 손실되기 때문입니다.
소환
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